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文檔簡介

選考

生物浙江省專用第四單元遺傳的細(xì)胞基礎(chǔ)與分子基礎(chǔ)專題十遺傳的分子基礎(chǔ)考點一DNA是主要的遺傳物質(zhì)一、肺炎鏈球菌的轉(zhuǎn)化實驗1.格里菲思的活體肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化實驗1)實驗過程①注射R型活細(xì)菌→小鼠不死亡;②注射S型活細(xì)菌→小鼠死亡;③注射加熱殺死的S型細(xì)菌→小鼠不死亡;④注射R型活細(xì)菌+加熱殺死的S型細(xì)菌→小鼠死亡,分離出S型活細(xì)菌。2)結(jié)論:已經(jīng)加熱殺死的S型細(xì)菌中含有某種促使R型活細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型活

細(xì)菌的活性因子——轉(zhuǎn)化因子。1)實驗?zāi)康?探究S型細(xì)菌中的“轉(zhuǎn)化因子”是DNA、蛋白質(zhì)還是莢膜物

質(zhì)。2)實驗過程及結(jié)果

3)結(jié)論:DNA是使R型細(xì)菌產(chǎn)生穩(wěn)定遺傳變化的物質(zhì)。2.艾弗里等人的離體細(xì)菌轉(zhuǎn)化實驗【知識拓展】(1)加熱殺死的S型細(xì)菌,其蛋白質(zhì)變性失活,但DNA并未變

性。(2)轉(zhuǎn)化的實質(zhì)是基因重組(廣義上的)。(3)由于受到DNA純度,兩種

細(xì)菌的親緣關(guān)系等因素的影響,轉(zhuǎn)化的只是少部分R型細(xì)菌?!疽谆煲族e】肺炎鏈球菌是人類肺炎和小鼠敗血癥的病原體。二、T2噬菌體侵染細(xì)菌的實驗1.材料:T2噬菌體、大腸桿菌。1)T2噬菌體結(jié)構(gòu)如圖。2)T2噬菌體的增殖:復(fù)制式增殖。2.實驗技術(shù):放射性同位素示蹤技術(shù)。3.實驗過程與結(jié)果1)標(biāo)記T2噬菌體(以35S為例)大腸桿菌+含35S的培養(yǎng)基→含35S的大腸桿菌+T2噬菌體→含35S的T2噬菌

體。2)侵染大腸桿菌4.實驗分析:T2噬菌體侵染細(xì)菌時,DNA進(jìn)入細(xì)菌中,蛋白質(zhì)外殼留在細(xì)

菌外。5.實驗結(jié)論:DNA是T2噬菌體的遺傳物質(zhì)。【疑難突破】(1)含35S的T2噬菌體侵染細(xì)菌時,為何沉淀物中也有放射

性?提示:攪拌不充分,部分T2噬菌體外殼仍吸附在細(xì)菌表面。(2)含32P的T

2噬菌體侵染細(xì)菌時,為何懸浮液中也有放射性?提示:①保溫時間過短,部

分T2噬菌體尚未將DNA注入細(xì)菌內(nèi)。②保溫時間過長,子代T2噬菌體已被釋放。三、DNA是主要的遺傳物質(zhì)1.RNA是遺傳物質(zhì)的證據(jù)1)實驗過程與結(jié)果2)結(jié)論:RNA是煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)。

2.DNA是主要的遺傳物質(zhì)1)真、原核生物的遺傳物質(zhì)是DNA,病毒的遺傳物質(zhì)是DNA或RNA。2)大部分生物的遺傳物質(zhì)是DNA,而沒有DNA只有RNA的生物,其遺傳物

質(zhì)是RNA,因而DNA是主要的遺傳物質(zhì)?!局R歸納】不同生物的核酸(1)原核生物和真核生物:同時含DNA和RNA,體內(nèi)有5種堿基、8種核苷

酸。(2)病毒分為DNA病毒(如T2噬菌體)和RNA病毒(如HIV、新冠病

毒)。病毒只含DNA或RNA一種核酸,體內(nèi)有4種堿基、4種核苷酸??键c二DNA的結(jié)構(gòu)與復(fù)制一、DNA分子的結(jié)構(gòu)1.DNA的結(jié)構(gòu):雙螺旋結(jié)構(gòu)。2.DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的形成

【名師點撥】DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的外側(cè)為脫氧核糖和磷酸交替連接而成

的基本骨架;內(nèi)側(cè)為兩條鏈上的堿基通過氫鍵連接成的堿基對。二、DNA分子的復(fù)制1.時間:主要是細(xì)胞分裂前的間期。2.場所:主要是細(xì)胞核,線粒體、葉綠體中也發(fā)生。3.基本條件:模板、原料、能量、酶。4.過程5.結(jié)果:1個DNA分子→2個DNA分子。6.特點:半保留復(fù)制;邊解旋邊復(fù)制。三、基因的本質(zhì)1.基因:通常是有遺傳效應(yīng)的DNA片段;流感病毒等RNA病毒的遺傳物質(zhì)是RNA。2.DNA分子的多樣性與特異性1)多樣性:堿基排列順序的千變?nèi)f化。2)特異性:堿基特定的排列順序。3.遺傳信息:4種堿基的排列順序??键c三基因的表達(dá)一、基因的表達(dá)1.RNA的結(jié)構(gòu)與種類1)基本單位:核糖核苷酸。2)結(jié)構(gòu):一般為短單鏈。3)三種主要RNA:

4)mRNA適于作為DNA信使的原因:mRNA基本單位是核苷酸,含4種堿基,具備準(zhǔn)確傳遞遺傳信息的可能;一

般為短單鏈,能通過核孔從細(xì)胞核進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)。2.轉(zhuǎn)錄1)場所:主要為細(xì)胞核,葉綠體、線粒體中也可發(fā)生。2)

3)過程

4)產(chǎn)物:mRNA、tRNA、rRNA等。3.翻譯1)場所:核糖體。2)

3)主要過程

【易混易錯】(1)啟動子和終止子可位于DNA上,決定轉(zhuǎn)錄的起始和終

止;起始密碼子和終止密碼子位于mRNA上,決定翻譯的起始和終止;反密

碼子位于tRNA上。(2)密碼子共64種,可負(fù)責(zé)編碼約20種氨基酸,其中3種

終止密碼子(UAA、UAG、UGA)通常不編碼氨基酸。(3)密碼子具有簡并性,可以提高翻譯速度,也增強(qiáng)了密碼子的容錯性。

二、中心法則1.提出者:克里克。2.補(bǔ)充后的中心法則圖解

3.不同類型生物遺傳信息的傳遞1)以DNA為遺傳物質(zhì)的生物

2)RNA復(fù)制病毒(如煙草花葉病毒)

3)逆轉(zhuǎn)錄病毒(如HIV、勞氏肉瘤病毒)

考點四基因表達(dá)與性狀的關(guān)系一、基因表達(dá)產(chǎn)物與性狀的關(guān)系

基因類別在細(xì)胞中的表達(dá)情況管家基因所有細(xì)胞中都表達(dá)奢侈基因不同細(xì)胞中特異性表達(dá)二、基因選擇性表達(dá)與細(xì)胞分化1.細(xì)胞分化本質(zhì):基因的選擇性表達(dá)。2.表達(dá)的兩類基因分析:三、表觀遺傳1.概念:父母的生活經(jīng)歷可以通過DNA序列以外的方式遺傳給后代的現(xiàn)

象。2.實質(zhì):生物體基因的堿基序列保持不變,但基因表達(dá)和表型發(fā)生可遺傳

變化。3.原因:DNA甲基化、組蛋白乙?;缺碛^遺傳修飾、RNA干擾。提升一子代T2噬菌體標(biāo)記的判斷1.T2噬菌體不同結(jié)構(gòu)的元素組成

2.“兩看法”判斷子代T2噬菌體標(biāo)記提升二中心法則中的計算一、DNA分子中堿基數(shù)量計算1.雙鏈DNA中,A=T;G=C。2.互補(bǔ):互補(bǔ)堿基之和的比例在一條鏈及整個DNA中都相同。某鏈中(A+T)/(G+C)=m,互補(bǔ)鏈及整個DNA中(A+T)/(G+C)=m。3.不互補(bǔ):1)雙鏈DNA中,不互補(bǔ)堿基之和相等:A+G=T+C或A+C=T+G。2)DNA的兩條單鏈中,不互補(bǔ)堿基之和的比例互為倒數(shù):一條鏈中(A+G)/

(T+C)=a,互補(bǔ)鏈中(A+G)/(T+C)=1/a,而在整個DNA分子中(A+G)/(T+C)=

1。

1個含15N的DNA分子以含14N的脫氧核苷酸為原料,復(fù)制n次,則有:1)子代DNA共2n個,其中含15N的DNA分子為2個;只含15N的DNA分子為0

個;含14N的DNA分子為2n個;只含14N的DNA分子為(2n-2)個。2)子代DNA中脫氧核苷酸鏈數(shù)為2n+1,其中含15N的鏈數(shù)為2個;含14N的鏈數(shù)

為2n+1-2個。3)若DNA中某核苷酸A為m個,則復(fù)制n次需要A數(shù)為m×(2n-1);第n次復(fù)制二、DNA復(fù)制中的數(shù)量關(guān)系需要A數(shù)為m·2n-1。三、基因表達(dá)中的相關(guān)計算

提升三DNA復(fù)制與基因表達(dá)模型分析1.DNA復(fù)制模型1)真核生物復(fù)制起點模型

特點:多起點復(fù)制。

1個DNA經(jīng)復(fù)制形成的2個新DNA位于兩條姐妹染色單體上,且由著

絲粒連在一起。2)DNA復(fù)制與細(xì)胞分裂2.三種翻譯模型分析1)核糖體放大圖①起點:起始密碼子決定甲硫氨酸;②終點:識別到終止密碼子時停止;③進(jìn)程:核糖體沿著mRNA移動。2)多聚核糖體模型

3)真核細(xì)胞的線粒體、葉綠體,以及原核細(xì)胞的轉(zhuǎn)錄和翻譯(轉(zhuǎn)錄、翻譯同時進(jìn)行):提升四細(xì)胞分裂中的染色體標(biāo)記問題一、有絲分裂中染色體標(biāo)記情況分析1.圖解(以一條染色體為例,培養(yǎng)液不含標(biāo)記)

只復(fù)制一次,子染色體都有標(biāo)記;復(fù)制兩次,子染色體一半有標(biāo)記。二、減數(shù)分裂中染色體標(biāo)記情況分析1.圖解(以一對同源染色體為例,培養(yǎng)液不含標(biāo)記)

2.規(guī)律:DNA只復(fù)制一次,子染色體都有標(biāo)記。2.規(guī)律:應(yīng)用同位素標(biāo)記問題情境材料體檢時,為檢測幽門螺桿菌的有無,醫(yī)生常讓受試人口服13C標(biāo)記

的尿素膠囊,一定時間后,若被檢者呼出的氣體中含有13CO2,且達(dá)到一定

值,則該被檢者為幽門螺桿菌的感染者。該過程利用了同位素示蹤技術(shù),

該技術(shù)也常用于其他領(lǐng)域。問題探究(1)何為同位素示蹤技術(shù)?(2)為什么受試人口服13C標(biāo)記的尿素膠囊就可檢測幽門螺桿菌?(3)在T2噬菌體侵染細(xì)菌的實驗中,為什么選擇35S和32P這兩種元素分別對

蛋白質(zhì)和DNA標(biāo)記?用14C和18O標(biāo)記可行嗎?同時用35S和32P標(biāo)記同一T2噬

菌體可行嗎?要點點撥(1)用物理性質(zhì)特殊的同位素來標(biāo)記化學(xué)反應(yīng)中原子的去向,就是同位素示蹤技術(shù)。(2)幽門螺桿菌會分泌脲酶以催化尿素分解為NH3和CO2,CO2可通過呼吸

道以氣體形式排出。(3)S僅存在于T2噬菌體的蛋白質(zhì)分子中,P則幾乎都存在于DNA分子中。

用14C和18O標(biāo)記是不可行的,因為T2噬菌體的蛋白質(zhì)和DNA分子中都含有

這兩種元素。不能用35S和32P同時標(biāo)記一個T2噬菌體,因為此舉在檢測時

無法區(qū)分放射性物質(zhì)的種類。創(chuàng)新基因與環(huán)境的“共舞”【例】生命處于不斷變化的環(huán)境中,億萬年的進(jìn)化讓生命之書中蘊(yùn)藏了

應(yīng)對環(huán)境變化的強(qiáng)大潛力。細(xì)胞中核基因的表達(dá)始于染色體的解螺旋,

各種轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合到DNA上,啟動表達(dá)。研究發(fā)現(xiàn),這些過程中都存在著

調(diào)控,這種調(diào)控不改變DNA序列,但會對基因進(jìn)行修飾,從而引起基因表達(dá)

的變化及表型改變,并且有的改變是可遺傳的,即表觀遺傳。圖中,DNMT

3蛋白是DNMT3基因表達(dá)的一種DNA甲基化轉(zhuǎn)移酶,能使DNA某些區(qū)域

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